sejtlégzést

A folyamatok szénhidrátok emésztését a sejtben, így az energia felszabadítását, a tudósok elkezdték tanulmányozni sokáig.

Régóta ismert, a két folyamat cukrok felosztása - erjesztés és a légzés, és a kapcsolat között ezek a folyamatok megtagadva. Fermentációs vagy szénhidrátok emésztését oxigén nélkül fedezték csak mikroorganizmusok - baktériumok és élesztők.

Légzés, azaz hasítása anyagok oxigén jelenlétében, úgy ítélték meg, jellemzőbbek a magasabb organizmusok - növények és állatok. Sok év telt el, megállapítást nyert, hogy a két folyamat szorosan kapcsolódik egymáshoz. Kiderült, hogy erjedés - az első szakaszban a szénhidrátok emésztését. Az oxigén hiányában nem folyamat további, és ha oxigén van jelen, olyan anyag, fermentációval kapott glükóz, hasítunk CO2 és H2 O. Az arány anaerob (oxigén-mentes), és aerob (oxigénnel) légzést vizsgálatban a berendezésben, amely először létre német tudós Warburg.

Ez a készülék lehetővé teszi az abszorbeált oxigén és szén-dioxid fejlődik. A készülék az edényhez vizsgált sejtekkel vagy sejt komponenseket. A mérőeszköz gáznyomás csökkenését meghatározzuk az abszorbeált oxigén. Öntjük edénybe fogása alkalikus oldat elnyeli CO 2. és akkor azt is meghatároztuk összeget. Az arány a CO2 / O2 hívják légzési hányados.

Ha az O2 fogyasztása csak a légzést, és anaerob folyamatok nem megy, az arány a CO2 / O2 1. Légzőszervi arányok kevesebb, mint 1 figyeltük meg, ha az O2 fogyasztják más reakciókban eltérő légzés, mint például a szerves savak képződéséhez a érési gyümölcsöt. Magas légzésszám például, a magok egy sejtmembrán, megakadályozva a szabad hozzáférést az O2. és szervezetek, amelyek van egy jelentős anaerob légzés.

Nézzük részletesen a két szakaszban a légzés - anaerob és aerob. Az első szakasz - a kezdeti felosztása glükóz - úgynevezett glikolízis. Így egy molekula felhasznált glükóz két molekula ATP, amelyek leválasztják a két energiában gazdag foszfát csoportok és, csatlakozva az első és a hatodik atom glükózt, hozzájárul a szakadás között a harmadik és negyedik szénatom.

Ennek eredményeként több reakció történik részvételével a különböző enzimek és fosfodioksiatseton phosphoglyceraldehyde alakítjuk két három szénmolekulák tejsav (például abban az esetben tejsav fermentációs) előállításához négy új molekula ATP; nettó két molekula ATP már használt ez ad egy tényleges hozama egyenlő két molekula ATP. Számlálás energiát mutatja, amely hasítás audio mól

glükóz tejsavvá megjelent 56 nagy kalória, mivel csak a Gram-molekula glükóz kötött nagy 690 kalóriát. Ez a nagy része az energia nem szabadul a glikolízis során, és sok sejt él oxigén hiányában, és nem képesek a légzés (például hidrogén-szulfid baktériumok) kell teljesülnie 1/10 része a rendelkezésre álló energia számukra.

Így, az energia-foszfát kötés ATP elég hasítása glükóz tejsavvá.

A oxigén jelenlétében kezdődik a második, aerob, szénhidrát emésztés lépés - levegőt. Képes sejteket légzés, tejsav hasítunk CO2 komplex képződésével járó reakciókat már új biokatalizátorok - enzimek. Ebben a ciklusban magában szerves savakat, amelyek a három szénatomot tartalmaznak, és ezért az úgynevezett „trikarbonsav ciklus”. Dekódolására a ciklus 1953-ban Nobel-díjat kapta a német tudós G. Krebs.

Nézzük meg ezt a ciklust. Fő abban, hogy a végén b a Krebs-ciklus tejsavból kapott CO2-H2 O. Az energia a glükózból így kinyert szinte teljesen.

A ciklus kezdődik a két tejsav molekulák oxidálódnak, és így két molekula piroszőlősav. Egyik molekulája piroszőlősav, viszont, oxidálódik, míg hasítjuk egy molekula CO2. Ez kialakulásához vezet egy molekula ecetsav. Egy másik molekula piroszőlősav kötődik dedikált CO2. négy-képző molekula oxálecetsavat. A képződött ecetsavat párosul adott anyag tartalmú mikroergicheskuyu kommunikáció, nem csak a foszfor, mint ATP-t és a kén - az úgynevezett „koenzim-A”. Ez a vegyület a növekedéséhez vezet a kémiai aktivitása ecetsavat, és ez kötődik oxál-ecetsav, így a citromsav.

Citromsav további megy át, transzformációk és ad oxálszukcinát, amelyből CO2 és a hasított formákat alfa - ketoglyutarovaya sav. Oxidálódik ismét a kiadás a CO2 és ad borostyánkősav. Oxidációs borostyánkősav képződéséhez vezet fumársav első, majd almasav. A végső „akkord” ciklus - oxidációját almasav oxálecetsav, ami ismét kapcsolódik molekula ecetsav -, és a ciklus újraindul.

Összefoglalva sejtek versenyben egy hőerőmű. A tudósok becslése szerint bomlás CO2 és H2 O két molekula tejsav, kialakítva egy molekula glükóz hozamok 36 molekula ATP. Együtt a két ATP molekulák által alkotott hasításával glükóz, 38 molekula ATP képződik. Az energia, ez azt jelenti, hogy a 690 több kalóriát tartalmazott egy Gram-molekula glükóz, a sejt átalakítja a kívánt energia formájában 55%, azaz 380 több kalóriát! Természetesen minden mérnök egyetért abban, hogy egy ilyen technika. N. D. Még soha nem sikerült elérni.

Abban az oktatás színvonala CO2 és H2O glükóz már biztos, hogy beszélni tudjon lélegezni. Az iskolában, mindenki tudja, hogy egy ember belélegzi oxigén és kifújja a szén-dioxid (a víz marad a szövetekben).

Újra és újra meghökkentő hatékonyságát a természetben! Úgy tűnik, a CO2 és a víz nem olyan nagy akvizíció. Azonban az energiaátalakítás a természetben nem ért véget.

Egyedi ajándékok elérhető a földi élet energia - az energia a napfény. Használd egy nagyon bonyolult technika. Például, elvileg meg lehet építeni az azonos hőerőmű, amelynek középpontjában tükör a tálcákon vízzel Karakum forró sugarai a nap. De technikailag nehéz létrehozni egy ilyen erőmű.

A természetben, ismét ugyanabban a kémiai vegyület - klorofill a zöld pigment, növények nem képes megragadni energiát a nap, és állati sejt törmelék - CO2 és víz, hogy helyreállítsák a glükóz molekula.

Tehát, már bezárt egy ciklus, és lehetőség van arra, hogy rajzoljon egy vonalat. Minden energia a földi élet egyik vagy olyan mértékben a származék a nap energiáját. Az a képesség, hogy használja az energiát a napfény - a fő különbség a növényvilágban az állatból. A növények nem rendelkeznek ezzel a képességgel, az állomány szerves anyag a Földön volna régen kimerültek.

Szintézise szerves anyagok úgynevezett zöld levelek a növény a fotoszintézis. A fotoszintézis - ez a folyamat bizonyos mértékig fordított folyamat felosztása szénhidrátok. A legjobb, ha elkezd felfedezni a fotoszintézis folyamata a tulajdonságai az anyag, amely jelentős szerepet játszik benne, - a klorofill.

A zöld pigment növények - klorofill van egy egyedülálló sajátossága. A molekula rögzíti az energia a napfény és ugyanabban az időben, mint a fizikusok azt mondják, „izgatott”, hogy van, mozog, magasabb energiaszintre. És míg ezen a szinten, és több energiát, klorofill továbbítja annak enzimrendszerek CO2 és víz hozzon létre az első három szénatomot molekula az anyag. A folyamat a fotoszintézis nagyon összetett, és nem teljesen tisztázott. Mindazonáltal világos, hogy a glükóz molekula (a végtermék) a származék az energia a napfény, CO2 és H2 O.

Persze, búza, burgonya gumó, édes sárgadinnye nem állhatnak kizárólag a szénhidrátok. Ezek mindig jelen találmány szerinti fehérjék, zsírok, nukleinsavak. Az átalakítás a szénhidrátok és alapaktust három-szén fotoszintézis szerves molekulák végezzük későbbi szakaszaiban különböző enzim-rendszerek. De talán még értelmes elemzés a fordított folyamat az élő sejtekben - a használata kész proteinek és zsírok sejt aktivitás.

A rendkívül összetett, súlyos légzési folyamat szekvencia azt mutatja, hogy minden egyes enzim és az intermedier anyag kell helyüket bármely adott része a sejt. Most hitelesen mutatja, hogy az egész rendszert, amely Krebs ciklus található a mitokondrium.

Újabban a kutatók azt találták, hogy minden enzim a Krebs ciklus belsejében található a mitokondriumok és nem kapcsolódnak a hajtogatott válaszfalak - membránok. Az enzimek a légzési lánc (oxidáljuk hidrogén-víz), éppen ellenkezőleg, vannak bizonyos helyeken a membrán, amely a fehérje és zsír. Lipoidtói molekulák - kövér, és nem véletlenül vannak jelen a mitokondriumokban. Ezek része a speciális kettős rétegek elrendezve kagyló, belül és kívül egyaránt a mitokondriumok és a szelektíven kihagyva egyes fémionok jelenlétében.

De a funkció „endoplazmatikus csontvázat” nem világos. Ez az egész rendszer kettős rétegek a sejten belül, hasonlóan a vasúti pálya a nagy vasúti csomópont, nézve a gépet. A tudósok úgy vélik, hogy az endoplazmás váz hordozza sejtműködés valamiféle „vas út”: annak „sínek” szállítják a tápanyagokat.

Úgy tűnik, hogy miért bonyolítaná a kémiai folyamat? Keverjük össze a két reagenst oldatban, és a reakció teljessé. Ugyanakkor nem szabad elfelejteni, a reakció sebességét. A technika hosszú alkalmazott katalizátorok, reakció gyorsítására. Például, amikor azt hozzáadjuk a bomlási reakció a hidrogén-peroxid, hogy a víz és az oxigén gyorsító - platinakorom, a reakció megy százszor gyorsabb. Kiderült, hogy az egészet az összeg a katalizátor felületére. Rendes darab platina nem befolyásolja a hidrogén-peroxid bomlását. A platina-korom - szuperfinom platina por, amely elektrolízisével nyerjük (fém veszteség a sókból az elektromos áram) egy platina elektród. A felület a por rendkívül magas - valójában van egy csomó kis részecskék. Ugyanez történik egy élő sejtben. Komplex készülék mitokondrium - nem divatos jellegű, de evolúciósan vagyonelkobzást kell használni a maximális felület a munka természetes katalizátorok - enzimek.

Oszd meg barátaiddal